從(cóng)锂電(diàn)池分類，三分鍾了解動力電(diàn)池主流技(jì)術(shù)

新能(néng)源汽車的動力電(diàn)池可以分為(wèi)二次電(diàn)池（包括鉛酸電(diàn)池，鎳镉電(diàn)池，鎳氫電(diàn)池，锂電(diàn)池）和燃料電(diàn)池。

本期我們繼續将其細化，從(cóng)锂電(diàn)池的分類入手，解析目前市(shì)場上(shàng)動力電(diàn)池的主流技(jì)術(shù)路(lù)線。

工(gōng)作原理

首先糾正一(yī)個(gè)概念，锂電(diàn)池按照(zhào)正負極使用的材料不同，通(tōng)常分兩大類 ：

锂金屬電(diàn)池，也就(jiù)是使用二氧化錳為(wèi)正極材料，金屬锂或其合金金屬為(wèi)負極材料的電(diàn)池；锂離子電(diàn)池，使用锂合金金屬氧化物(wù)為(wèi)正極材料，石墨為(wèi)負極材料電(diàn)池。

锂金屬電(diàn)池其性質不夠穩定而且不能(néng)充電(diàn)，所以不屬于二次電(diàn)池。對于新能(néng)源汽車來講，我們平時說的锂電(diàn)池，就(jiù)是指锂離子電(diàn)池。

我們來看(kàn)看(kàn)锂離子電(diàn)池的工(gōng)作原理，如下(xià)圖：

锂離子電(diàn)池主要由正極（含锂化合物(wù)），負極（碳素材料），電(diàn)解液，隔膜四個(gè)部分組成：

電(diàn)池充電(diàn)時，正極上(shàng)锂原子電(diàn)離成锂離子和電(diàn)子（脫嵌），锂離子經過電(diàn)解液運動到(dào)負極，得到(dào)電(diàn)子，被還(hái)原成锂原子嵌入到(dào)碳層的微孔中（插入）；

電(diàn)池放(fàng)電(diàn)時，嵌在負極碳層中的锂原子，失去電(diàn)子（脫插）成為(wèi)锂離子，通(tōng)過電(diàn)解液，又(yòu)運動回正極（嵌入）；

锂電(diàn)池的充放(fàng)電(diàn)過程，也就(jiù)是锂離子在正負極間不斷嵌入和脫嵌的過程，同時伴随著(zhe)等當量電(diàn)子的嵌入和脫嵌。锂離子數量越多(duō)，充放(fàng)電(diàn)容量就(jiù)越高(gāo)。

分類

因正極材料不同，锂離子電(diàn)池主要分為(wèi)：磷酸鐵锂（LFP），鎳酸锂（LNO），錳酸锂（LMO），钴酸锂（LCO），以及鎳钴錳酸三元锂（NCM）、鎳钴鋁酸三元锂（NCA），負極材料主要采用石墨碳材料。

各類型的化學成分，結構以及主要性能(néng)比較如下(xià)：

技(jì)術(shù)路(lù)線

基于上(shàng)表，我們來理一(yī)理不同類型锂電(diàn)池在市(shì)場的應用情況。

先說說钴酸锂，作為(wèi)锂電(diàn)池的鼻祖，當然也可能(néng)是作為(wèi)動力電(diàn)池先試試水(shuǐ)，先用在特斯拉Roadster上(shàng)，但由于其循環壽命和安全性都較低(dī)，事(shì)實證明其并不适用作為(wèi)動力電(diàn)池。為(wèi)了彌補這個(gè)缺點，特斯拉運用了号稱世界上(shàng)的電(diàn)池管理系統來保證電(diàn)池的穩定性。钴酸锂目前在3C領域的市(shì)場份額很大。

第二是錳酸锂電(diàn)池，主要先由電(diàn)池企業(yè)AESC提出，這個(gè)AESC來頭可不小(xiǎo)，是日産和日本電(diàn)氣股份有限公司（NEC）的合資。錳酸锂代表車型是為(wèi)日産聆風，由于其價格低(dī)，能(néng)量密度中等，安全性也一(yī)般，具有所謂的較好綜合性能(néng)。所謂成也蕭何敗也蕭何，也是正因為(wèi)這種不溫不火的特性，其逐步被新的技(jì)術(shù)所替代。

接著(zhe)是磷酸鐵锂，作為(wèi)比亞迪的主打，其穩定好，壽命長(cháng)，且具有成本優勢，特别适用于需要經常充放(fàng)電(diàn)的插電(diàn)式混合動力汽車，但其缺點是能(néng)量密度一(yī)般。

接著(zhe)是三元锂電(diàn)池，作為(wèi)冉冉升起的新星，能(néng)量密度可達較高(gāo)，但安全性相(xiàng)對較差。對于續航裡(lǐ)程有要求的純電(diàn)動汽車，其前景更廣，是目前動力電(diàn)池主流方向。

下(xià)圖是今年(nián)7月(yuè)特斯拉發布的MODEL 3，采用松下(xià)的21700型的三元（NCA）圓柱形的電(diàn)池。

其實，動力電(diàn)池市(shì)場上(shàng)，存在著(zhe)中日韓三國(guó)巨頭的技(jì)術(shù)路(lù)線之争，它們都在招兵買馬，拓展疆土(tǔ)，搶奪山頭，上(shàng)演著(zhe)所謂的“三國(guó)演義”。我們下(xià)期文章将會(huì)重點介紹，敬請期待。